In der populären radiotechnischen Literatur sowie bei der Beschreibung elektronischer Schaltungen wird häufig die Maßeinheit Dezibel (dB) verwendet. Allerdings versteht nicht jeder, was damit gemeint ist.

Was bedeutet Dezibel?

Beim Studium der Elektronik ist der angehende Funkamateur an absolute Einheiten wie Ampere (Strom), Volt (Spannung und EMF), Ohm (elektrischer Widerstand) und viele andere gewöhnt, die zur Quantifizierung eines bestimmten elektrischen Parameters (Kapazität, Induktivität, Frequenz) verwendet werden.

Einem unerfahrenen Funkamateur fällt es normalerweise nicht schwer, herauszufinden, was ein Ampere oder ein Volt ist. Es ist klar, dass es sich um einen elektrischen Parameter oder eine elektrische Größe handelt, die gemessen werden soll. Es gibt eine anfängliche Bezugsebene, die in der Formulierung dieser Maßeinheit vorgegeben ist. Es gibt eine Konvention für diesen Parameter oder diese Größe (A, V). Sobald Sie die Aufschrift 12 V lesen, verstehen Sie, dass es sich um eine Spannung handelt, die z. B. der Spannung einer Autobatterie entspricht.

Sobald es aber heißt, dass z. B. die Spannung um 3 dB gestiegen ist oder die Signalleistung 10 dBm beträgt, sind viele Menschen ratlos.

Nun, hier ist, was Sie über Dezibel wissen sollten.

Was ist Dezibel?

Es lohnt sich, gleich zu Beginn klarzustellen, dass Bels und Dezibel keine Maßeinheiten für irgendetwas sind. Sie sind nicht das Ergebnis von Messungen. Ein Dezibel ist ein Wert, der angibt, wie stark/um wie viel sich ein bestimmter Parameter verändert hat. Mit anderen Worten: Ein Bel oder Dezibel ist ein relativer Wert, der durch den Vergleich zweier Messungen desselben Parameters berechnet wird.

Nun aber zu Bel und Dezibel. Definitionsgemäß ist Bel der dezimale Logarithmus des Verhältnisses von zwei Größen. Zwei beliebige Größen. Leistung, Spannung, Schallleistung, Frequenz, usw. Lassen Sie uns ein Beispiel verwenden. Sie müssen verstehen, was das Gerät ausgibt, wenn Sie die Eingangsparameter ändern. Sie wählen einen Bezugspunkt – die Basis. Dann ändern sie den Parameter, messen das Ergebnis, teilen es durch die „Basis“ und nehmen den dezimalen Logarithmus. Sie erhalten das Ergebnis in Dezibel. Sie messen also die Parameter, berechnen sie in Dezibel neu und stellen Abhängigkeiten her.

Was ist eine Lautstärke

Jeder Schall ist eine Welle, die sich in einem elastischen Medium wie der Luft ausbreitet. Wellen werden durch schwingende Körper erzeugt und breiten sich von ihnen in alle Richtungen aus, wobei sie mechanische Energie transportieren. Es ist diese Energie, die das Trommelfell unseres Ohrs oder die Membran eines Mikrofons in Schwingung versetzt.

Ein Lärmpegelmesser ist in erster Linie ein Mikrofon. Je größer die von der Welle übertragene Energie ist, desto größer ist die Amplitude der Schwingung der Mikrofonmembran und desto größer ist der elektrische Strom, der von diesem Mikrofon durch die Drähte fließt. Man kann diesen Strom messen und damit herausfinden, welche Energie die Schallwelle hatte, die die Membran zum Schwingen brachte.

Wenn Ihnen Energie zu abstrakt ist, lassen Sie uns einen anderen Ansatz wählen. Anstatt dass eine Person im Raum in gleicher Lautstärke spricht, lassen Sie zehn Personen gleichzeitig sprechen. Es liegt nahe, anzunehmen, dass der Lärm im Raum dadurch zehnmal lauter wird. Und ein Physiker wird Ihnen sagen, dass zehn Personen, die gleichzeitig sprechen, im Vergleich zu einer Person zehnmal mehr Schallenergie erzeugen.

Was ist die Definition von Dezibel?

Ein Signal gilt als 10 Dezibel stärker („lauter“) als das andere, wenn die Energie des ersten Signals die Energie des zweiten Signals um das 10-fache übersteigt. Das Wichtigste an dieser Definition ist, dass sie zwei verschiedene arithmetische Operationen – Addition und Multiplikation – miteinander verbindet.

Wir wollen herausfinden, wie oft sich die Energie der beiden Signale unterscheidet, wenn eines von ihnen 30 dB lauter ist als das andere. Das erste Signal wird 10 dB lauter sein als das zweite, plus weitere 10 dB, plus weitere 10 dB. Wenden wir die Definition an und stellen wir fest, dass die Energie des ersten Signals das Zehnfache der Energie des zweiten Signals beträgt, dann das Zehnfache und dann das Zehnfache. Etwas dreimal hintereinander um das 10-fache zu verstärken, bedeutet jedoch, es um das 10 × 10 × 10 = 1000-fache zu verstärken.

Was bedeuten die 0 dB?

Es handelt sich nicht um die Abwesenheit von Schall im physischen Sinne, sondern um den Schallpegel, bei dem das menschliche Ohr aufhört, etwas zu hören. Der Schall im physikalischen Sinne, wie z. B. Luftschwingungen, ist noch vorhanden, aber wir können ihn nicht mehr hören, weil er für den Menschen zu schwach ist. Wenn man das Geräusch 10 Mal lauter macht, ist es 10 dB, dann wieder 10 Mal lauter, 20 dB usw. Beachten Sie auch, dass die Lautstärke eines Geräuschs auf der Dezibel-Skala negativ sein kann – Sie werden solche Geräusche einfach nicht hören, obwohl ein empfindlicheres Ohr oder ein physikalisches Instrument sie noch wahrnehmen kann.

Wenn der Schallpegel in einer lauten Diskothek 100 dB beträgt, bedeutet das, dass er 10.000.000.000 Mal (zehn Nullen) lauter ist als der leiseste Ton, den Sie hören können. Ungefähre Werte für verschiedene Lautstärken sind in dieser Tabelle angegeben. Interessant ist, dass Menschen psychologisch eher Dezibel als Schallenergie wahrnehmen: Ein lautes und ein leises Gespräch unterscheiden sich um 30 dB, aber niemand wird das Gespräch als 1000 Mal lauter empfinden.